圖片來源@視覺中國
文｜vb動脈網(wǎng)
“中國人購買科研儀器的熱潮，不知救活了多少外國公司！”十多年前科技部副部長所講的這句話仍然適用。
今年由于中國生物行業(yè)需求減少，生命科學(xué)工具巨頭賽默飛Q2收入下降3%。全球市場對于購買生命科學(xué)儀器支出都更加謹慎，賽默飛也下調(diào)了今年的增長預(yù)期。
賽默飛CEO表示中美客戶對購買科研儀器都更加謹慎?？蒲袃x器需求疲軟，賽默飛電子顯微鏡卻逆勢強勁增長，并驅(qū)動電鏡所在的分析儀器板塊Q2同比增長10%。
電鏡是賽默飛寒冬之下的增長密碼，在國內(nèi)卻是卡脖子程度最為嚴重的基礎(chǔ)科研重大科學(xué)儀器設(shè)備之一。
誰掌握了最先進的科學(xué)儀器，誰就掌握了科技發(fā)展的主動權(quán)，高端顯微鏡是認識微細結(jié)構(gòu)信息的工具。2022年，僅北大一家高校采購高端顯微鏡的花費就高達4000萬元，而供應(yīng)品牌全部是蔡司、徠卡、賽默飛等國外品牌。
但與十多年前不同，在高端顯微鏡領(lǐng)域，已經(jīng)涌現(xiàn)了一批逐步奪回科研儀器設(shè)備陣地的國產(chǎn)企業(yè)。
過去，科研儀器的市場空間有限，而不被關(guān)注。但如今敏銳的機構(gòu)也已看到這一領(lǐng)域的變化并且勇敢押注。
國內(nèi)高端顯微鏡領(lǐng)域部分融資事件
科研院所和高校成為這一領(lǐng)域突圍的主力軍，多位院士創(chuàng)業(yè)進行科研轉(zhuǎn)化，高端顯微鏡技術(shù)屢獲突破。
與此同時，在下游應(yīng)用中，高端顯微鏡也開始走出實驗室，搭上了高端制造行業(yè)的發(fā)展快車。國內(nèi)下游生物醫(yī)藥、新能源、半導(dǎo)體的研發(fā)和制造領(lǐng)域?qū)τ诟叨孙@微鏡需求大大增加。
在生命科學(xué)行業(yè)，高端顯微鏡可以觀察病毒、細胞器、亞細胞器、原子層面的結(jié)構(gòu)，是生命科學(xué)研究必不可少的工具，80%以上生命科學(xué)研究與顯微鏡有關(guān)。
高端顯微鏡的研發(fā)有多難？高端顯微鏡的每一次重大突破，幾乎都會獲得諾獎嘉獎。
顯微鏡技術(shù)自身（不包括利用顯微鏡技術(shù)發(fā)現(xiàn)的研究成果）就曾五次獲得諾貝爾獎，最近的一次是2017年的冷凍電鏡技術(shù)，獲得諾貝爾化學(xué)獎。
高端顯微鏡包括很多類別，有激光共聚焦顯微鏡、雙光子顯微鏡、超分辨熒光顯微鏡、電子束顯微鏡和離子束顯微鏡等產(chǎn)品，其中掃描電鏡和透射電鏡是前沿科學(xué)研究必備的儀器設(shè)備，對外依賴度極大，2018年被《科技日報》列為國家35項關(guān)鍵“卡脖子”技術(shù)之一。
來源：中科院創(chuàng)投
高端顯微鏡已經(jīng)被卡脖子多年，而近兩年來已有多家國內(nèi)的初創(chuàng)公司拿到融資，相關(guān)領(lǐng)域的上市公司業(yè)績也實現(xiàn)了高速增長。
這個被卡脖子數(shù)年的領(lǐng)域，為何在近年來關(guān)注度提升？
一方面，科研需求長期依賴海外供應(yīng)，隨時可能面臨斷供風險，國內(nèi)高校對于國產(chǎn)品牌接受度正在提升。在這一背景下，高端顯微鏡的國產(chǎn)化進程大大加快。每年國內(nèi)高校的電鏡采購金額高達數(shù)億元。動脈網(wǎng)統(tǒng)計，2022年北京大學(xué)采購顯微鏡的支出超過4005萬元，大部分設(shè)備都來自進口。國內(nèi)其他高校也在穩(wěn)定釋放采購需求。
2022年北京大學(xué)高端顯微鏡招標采購清單
2023年國內(nèi)部分高校高端顯微鏡招標需求
科研市場的需求井噴，并非國內(nèi)多家投資機構(gòu)在高端顯微鏡領(lǐng)域開槍的唯一原因。
另一方面，高端顯微鏡在工業(yè)領(lǐng)域搭上了新能源、半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展快車。如在電鏡領(lǐng)域，工業(yè)應(yīng)用比例開始超過科研應(yīng)用，加速基礎(chǔ)科研領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為可盈利的公司。
中科院創(chuàng)投投資人魏強在《守得云開——顯微鏡的高質(zhì)量國產(chǎn)替代值得期待》文章中曾表示，科學(xué)儀器的發(fā)展與國家制造業(yè)的發(fā)展水平是緊密相關(guān)的，先進制造業(yè)會拉動對高端儀器設(shè)備的需求，高端儀器設(shè)備則支撐科技進步與制造業(yè)升級；國內(nèi)對于高水平科技自立自強與產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定的追求，給國產(chǎn)科學(xué)儀器帶來了發(fā)展機遇。例如，當下國內(nèi)的新能源、新材料、半導(dǎo)體行業(yè)處于高速發(fā)展期，這些行業(yè)對于電鏡有著較高的剛性需求，工業(yè)應(yīng)用打開了國產(chǎn)電鏡的市場空間。
掃描電鏡是新能源行業(yè)應(yīng)用最多的電鏡產(chǎn)品。有業(yè)內(nèi)人士直觀地表示掃描電鏡在新能源鋰電產(chǎn)業(yè)收獲了一張“天上掉下來”的大餡餅。
中國制造的高端化升級，加上高端顯微鏡在教學(xué)、生命科學(xué)、納米技術(shù)以及半導(dǎo)體技術(shù)等領(lǐng)域的滲透，科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)革命帶來的發(fā)展機遇讓多家機構(gòu)押注高端顯微鏡。
產(chǎn)業(yè)正在急速轉(zhuǎn)向，屬于高端顯微鏡的時刻就要來了。
這一判斷可以從國內(nèi)光學(xué)顯微鏡財報中得到印證。
國內(nèi)有三家上市企業(yè)可以生產(chǎn)高端光學(xué)顯微鏡：麥克奧迪、舜宇光學(xué)科技和永新光學(xué)。
永新光學(xué)主營業(yè)務(wù)包括光學(xué)顯微鏡和光學(xué)元組件兩大板塊。永新光學(xué)從代工逐漸突破光學(xué)顯微鏡卡脖子技術(shù)，是國內(nèi)第一家實現(xiàn)共聚焦顯微鏡量產(chǎn)企業(yè)。
永新光學(xué)過去為蔡司、尼康等品牌代工光學(xué)顯微鏡，而今近兩年自主品牌高端光學(xué)顯微鏡在科研市場開始高速增長。2022年永新光學(xué)高端光學(xué)顯微鏡品牌NEXCOPE系列產(chǎn)品營收突破1億元，同比增長近70%，其中科研用高端顯微鏡增長超100%。今年上半年，永新光學(xué)高端光學(xué)顯微鏡業(yè)績持續(xù)保持高速增長，公司光學(xué)顯微鏡業(yè)務(wù)實現(xiàn)銷售收入1.87億元,同比增長16.49%。
永新光學(xué)業(yè)績增長的主要驅(qū)動來自生物熒光顯微鏡等高端系列產(chǎn)品，增量需求主要來自科研、醫(yī)院、生物制藥客戶。
高端顯微鏡單臺價格從百萬到千萬不等，國內(nèi)整個市場盤子到底有多大。
先來看光學(xué)顯微鏡，根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，2021年中國光學(xué)顯微鏡市場規(guī)模達55.48億元。高端的光學(xué)顯微鏡由光學(xué)四大家族(徠卡、蔡司、奧利巴斯、尼康)主導(dǎo)，其中，根據(jù)西部證券調(diào)研數(shù)據(jù)，2021 年共聚焦顯微鏡市場空間約 25.2 億元。
再來看電鏡，而電鏡市場正處于打破國產(chǎn)空白階段，市場由生命科學(xué)儀器巨頭賽默飛、蔡司、日本電子、日立主要占據(jù)。
國內(nèi)掃描電鏡企業(yè)包括中科科儀、國儀量子、惠然科技、屹東光學(xué)、鋼研納克、聚束科技、百實創(chuàng)、大束科技、祺躍科技等企業(yè)。
從市場規(guī)模來看，2022年國內(nèi)電鏡市場規(guī)模達到了約60億元，市場增速在10%左右。
哪些顯微鏡值得投？
生命科學(xué)工具投資的要點即在眾多品類中找到單品空間比較大的產(chǎn)品。
高端顯微鏡類型多樣，即使是頂尖供應(yīng)商的主力顯微鏡產(chǎn)品也都有其側(cè)重。
在眾多顯微鏡中，哪些細分產(chǎn)品被看好？
經(jīng)過對話多個業(yè)內(nèi)投資團隊，我們了解到，除了公司的技術(shù)勢力之外，產(chǎn)品的市場空間和競爭格局也是重要的考慮因素，雙光子顯微鏡、超分辨熒光顯微鏡、電子束顯微鏡、離子束顯微鏡是被重點關(guān)注的領(lǐng)域。
上述幾大類型的顯微鏡在不同的科研和產(chǎn)業(yè)場景中有獨特的價值。
雙光子顯微鏡的價值在于正在成為腦科學(xué)研究的工具。國內(nèi)公司超維景研發(fā)的微型化三光子顯微鏡首次實現(xiàn)了自由行為動物非侵入式深腦成像解決方案，可穿透小鼠大腦全皮層和胼胝體，實現(xiàn)對海馬CA1亞區(qū)的直接觀測記錄，避免植入式Grin Lens損傷腦組織。
腦科學(xué)是當下風口正勁的賽道，2021年中國腦計劃正式啟動，預(yù)計5年有高達500億的投入。雙光子顯微鏡作為腦科學(xué)科研工具，將受益于這一賽道的發(fā)展。
超分辨熒光顯微鏡則有望用于藥物篩選，市場前景可觀。2014年，諾貝爾化學(xué)獎頒給了三位在超分辨率熒光顯微技術(shù)方面做出卓越貢獻的科學(xué)家。這一技術(shù)讓光學(xué)顯微鏡突破了衍射作用設(shè)定的分辨率極限，讓它能夠以超高的清晰度來觀察細胞內(nèi)的細微結(jié)構(gòu)并且追蹤蛋白的運動。超分辨熒光顯微鏡的出現(xiàn)使我們對許多生物系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和功能有了更加深入的理解。
超分辨熒光顯微鏡領(lǐng)域曾誕生了一筆大額融資。美國加州公司Eikon Therapeutics獲得過5.178億美元的B輪融資，基于超分辨熒光顯微鏡技術(shù)實時觀察細胞中蛋白質(zhì)的運動。Eikon Therapeutics正是由在2014年獲得諾獎的Eric Betzig博士創(chuàng)立。
國內(nèi)也有企業(yè)布局這一技術(shù)，研發(fā)超分辨率熒光顯微鏡的超視計科技獲得啟明創(chuàng)投、中科創(chuàng)星、協(xié)創(chuàng)基金、禮來亞洲基金、善金資本等多家機構(gòu)押注。
電子束顯微鏡中，掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和冷凍透射電鏡三大品類各領(lǐng)風騷。2016年，賽默飛為了獲得電鏡解決方案，42億元美元收購了顯微鏡廠商FEI。
掃描電子顯微鏡搭上新能源、半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展快車，由于下游應(yīng)用場景的拓展，掃描電鏡占據(jù)了70%的電鏡市場份額。高分辨透射電子顯微鏡單價可高達700萬，根據(jù)動脈網(wǎng)統(tǒng)計，高分辨率透射電子顯微鏡是高校今年采購量最多的電鏡類型；冷凍電鏡則是為大眾熟知的高端科研儀器，在生命科學(xué)領(lǐng)域，越來越多地采用電子顯微鏡來研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。復(fù)旦大學(xué)今年冷凍電鏡招標價格高達1億元。
離子束顯微鏡主要用于透射電鏡樣本制備、電路修復(fù)以及芯片逆向工程。在該領(lǐng)域，賽默飛、蔡司市場占有率最高，國內(nèi)參與者有惠然科技、屹東光學(xué)等。
在高端顯微鏡領(lǐng)域，用國產(chǎn)復(fù)興比國產(chǎn)替代更適合形容這一行業(yè)。
因為在上世紀60年代，國內(nèi)也曾站在高端顯微鏡的技術(shù)巔峰。
1958年，從德國留學(xué)歸來的黃蘭友和長春光機所的王大珩，聯(lián)合研制出我國第一臺透射電鏡。那時中外差距并不大。
研發(fā)原位高溫掃描電子顯微鏡（SEM）的祺躍科技創(chuàng)始人張澤院士曾遺憾地表示："1958年我們國家就有了自己的透射電子顯微鏡，但走到現(xiàn)在，沒了，而幾乎與我國同期研發(fā)的捷克泰斯肯，現(xiàn)在已經(jīng)成為了國際主流廠商之一，在掃描電子顯微鏡領(lǐng)域占有重要的一席之地。
改革開放之后，在進口品牌的沖擊之下，加上當時的高端制造業(yè)、生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)并不發(fā)達，國內(nèi)市場對于高端顯微鏡的需求也并不大，國內(nèi)自主研發(fā)迭代升級的動力不足，高端顯微鏡領(lǐng)域的國內(nèi)外差距逐漸拉大。
直到近年來的產(chǎn)業(yè)拉動，加上地緣政治影響，才逐漸加速了國內(nèi)高端科研儀器設(shè)備研發(fā)。2021年3月13日，國家發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》明確提出要持之以恒加強基礎(chǔ)研究，建設(shè)重大科技創(chuàng)新平臺，要加強高端科研儀器設(shè)備研發(fā)制造。
在國內(nèi)科研基金的大規(guī)模投入下，國內(nèi)也涌現(xiàn)了一批實現(xiàn)自主研發(fā)的企業(yè)。在搶回高端科研儀器自主權(quán)的爭奪戰(zhàn)中，國內(nèi)企業(yè)還有哪些挑戰(zhàn)需要解決？
首先是實現(xiàn)核心零部件的自主研發(fā)。當前我國高端顯微鏡很多核心零部件被卡脖子。某些國產(chǎn)核心零部件的水平還存在明顯差距，依賴海外供應(yīng)商供應(yīng)鏈則面臨著不穩(wěn)定性。
研發(fā)雙光子顯微鏡的企業(yè)超維景曾在接受動脈網(wǎng)采訪時表示，“曾經(jīng)我們做的第一個‘商業(yè)化試水’的項目是雙光子光片顯微鏡，其中的一個核心部件變焦透鏡只有一家美國公司可以提供，在我們做科研、小范圍應(yīng)用時，可以正常買到，但當我們決定產(chǎn)業(yè)化后，這家美國公司便不提供了，這也就直接導(dǎo)致項目‘夭折’。”
高端顯微鏡的國產(chǎn)復(fù)興與產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展成熟度息息相關(guān)，國產(chǎn)生物制藥、新能源、半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展帶來了需求，同樣，上游零部件產(chǎn)業(yè)鏈也需要補齊。
第二大挑戰(zhàn)是產(chǎn)業(yè)化的挑戰(zhàn)。要將高端精密科研儀器產(chǎn)品化，產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性必須過硬。能不能做到良好的穩(wěn)定性，涉及到材料和工藝，對于高端顯微鏡的國產(chǎn)化，更大的問題不是技術(shù)問題，而是工程和工藝問題。
如果僅僅從已發(fā)布的論文數(shù)據(jù)中看，國內(nèi)能夠搭建高端顯微鏡平臺的高校團隊并不少，但是從科研到產(chǎn)業(yè)化有很長的一段路走，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的團隊在國內(nèi)是稀缺的。
高端顯微鏡領(lǐng)域的國產(chǎn)化近年來發(fā)展突飛猛進，相信長風破浪會有時。
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